基于RuO2/NiF2/RuO2的全反变磁隧结
材料科学
2026-03-16 v4 应用物理
计算物理
摘要
新兴的反变磁体具有零净磁矩和与磁矩有关的自旋分裂，为反磁磁导器件提供了前景，但其集成至隧结中受限于依赖铁磁电极（引入 stray field）或功能受限（无自旋过滤无法调谐磁阻）。本文提出一种完全由反变磁体构成的隧结范式，以实验可行的RuO2/NiF2/RuO2为例。通过引入反变磁NiF2垫层，实现的RuO2/NiF2/RuO2隧结磁阻分别为11704%、2496%和1892%，远高于221%的RuO2/TiO2/RuO2（采用非磁性TiO2垫层）。同时获得约90%的高自旋滤波效率。该体系结构实现了通过电极和垫层磁化控制的多态高磁阻和自旋滤波，源于其动量相关反变磁自旋分裂的协同与拮抗对齐。重要的是，即使在RuO2/TiO2/NiF2/TiO2/RuO2的AAMTJ中仍可实现高隧结磁阻。该AAMTJ本身具有低能耗和零 stray field，具有非相对论性自旋分裂和消失的磁矩，融合了铁磁隧结和反磁隧结的优势。该AAMTJ范式为高性能反变磁体隧结开辟了有趣的道路。
引用
@article{arxiv.2510.23269,
title = {All-Altermagnetic Tunnel Junction of RuO2/NiF2/RuO2},
author = {Long Zhang and Guangxin Ni and Xuehao Wu and Guoying Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23269},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 6 figures, 2 tables